Virtual Classroom Biologie: Objectief: - ter ondersteuning van (plantkunde) praktika en werkstukken

Transcriptie

1 3D houtanatomie bij de den (Pinus sp.) Dwarse, radiale en tangentiale doorsneden Virtual Classroom Biologie: Objectief: - ter ondersteuning van (plantkunde) praktika en werkstukken Serie van 17 dia s Nederlandse naam: Den Wetenschappelijke naam: Pinus sp. Familia: Pinaceae Classis: Coniferopsida Phylum: Gymnospermae Regnum: Plantae Auteurs: M. Wolters-Arts en J. Derksen (Celbiologie van de Plant), M.M.A. Sassen, W.L.P. Janssen (Biologie Algemeen) en E. S. Pierson (Gemeenschappelijk Instrumentarium). Radboud Universiteit Nijmegen (vroegere Katholieke Universiteit Nijmegen). Copyrights 2005 Contact: e.pierson@science.ru.nl

2 Titel: Stukje van een stam van de den 1 bast 2 xyleem 3 jaargrens 4 merg Hout dat in 1 jaar door het cambium wordt afgezet wordt een jaarring genoemd. Dit geldt alleen voor voor houtsoorten die staan in gebieden waar in de winter geen groei plaats vindt, zoals hier bij de den (hout verhandeld onder de naam grenenhout). In de tropen groeien bomen het hele jaar door. Toch vinden we daar soms ook ringen (groeiringen) dieontstaan wanneer drogeennatte perioden elkaar afwisselen. De straalsgewijze lopende strepen worden gevormd door houtstraalparenchym en houtstraaltracheiden. Bij naaldhout ontstaan aan de onderkant van overhangende takken groeiringen die vaak breder zijn door vergrote houtafzetting (zg. reaktiehout of drukhout) en ook donkerder zijn door het hogere gehalte aan lignine (zie X). X Vraag: Hoe oud is dit stammetje? (Antwoord bij de volgende dia)

3 Titel: Hout: dwarse, radiale en tangentiale doorsneden Antwoord: leeftijd boompje is waarschijnlijk 10 jaar (10 groeiringen) Hout heeft een driedimensionale bouw. Zowel macro- als microscopisch is de structuur die men ziet afhankelijk van het vlak van doorsnede: Het dwarse of kopse vlak, loodrecht op de lengterichting van de stam. Macroscopisch kunnen we hier de concentrische groeiringen of jaarringen onderscheiden. De houtstralen lopen vanuit het centrum als dunne lijntjes naar de periferie. Soms zijn ook porien als kleine puntjes te zien. Deze komen overeen met grote houtvaten die voor het watervervoer vanuit de grond naar de bladeren zorgen. Bij naaldhout komen geen houtvaten voor maar kleine tracheiden en harskanalen. Het radiale vlak, loodrecht op het dwarse valk en langs een straal (radius). De jaarringen verschijnen hier als evenwijdig lopende lijnen. Houtstralen van langgerekte cellen vormen plaatjes van variabele dikte (aangegeven in het oranje hier) die loodrecht staan op het streepjespatroon van de jaarringen. Het tangentiale vlak ligt loodrecht op beide voorafgaande vlakken. Houtstralen verschijnen er als korte lijntjes (voorbeeld beukenhout). Als de snede precies binnen een jaarring valt is geen dichtheidspatroon te zien, maar als dat niet het geval is zijn de jaarringen als gebogen lijnen te zien (vlammen).

4 Titel: Scanning electronen microscopie van dennenhout (dwars, radiaal en tangentiaal vlak) A dwars (groen gekleurd) B radiaal (roze gekleurd) C tangentiaal (geel gekleurd) 1 straal ( orientatie) 2 jaargrens (blauw gekleurd) dwars De volgende dia is een lichtmicroscopische opname van een dwarse doorsnede (A)

5 Titel: Lichtmicroscopische opname van een dwarsdoorsnede door het xyleem (= houttracheiden) van een den 1 jaar ring 2 jaargrenzen 3 valse jaargrens 4 harskanaal Jaarringen ontstaan door de verschillen in dichtheid in voorjaars- en zomerhout. Het voorjaarshout is lichter van kleur dan het zomerhout doordat in de lente tracheiden met een grotere doorsnede (radiaal gezien) en een dunnere wand worden afgezet. De vorming van cellen met een grotere lumen (holte) en veel grote hofstippels in het voorjaar is van belang voor voldoende toevoer van water in deze periode van groei voor de boom. (Opmerking: de celwanden in dit prepaarat zijn door een kleurstof rood gekleurd om de contrasten te verhogen. Ook in ongekleurd materiaal is het verschil tussen voorjaars- en zomerhout goed te zien). De volgende dia is een detailopname van een vergelijkbare dwarsdoorsnede.

6 Titel: Detail van een dwarsdoorsnede door het hout van een den. 1 tracheiden 2 straal 3 straal met harskanaal 4 jaargrens Om biologische materiaal met transmissie licht (bijv. in helderveld) met een lichtmicroscoop te kunnen bestuderen moet men er eerst dunne (2-20 µm dun) plakjes van snijden. Deze plakjes worden coupes genoemd. De volgende dia is een detail van hofstippels, ook in een dwarsdoorsnede

7 Titel: Detail van een dwarsdoorsnede door tracheiden van dennenhout met hofstippels. 1 tracheide 2 hofstippel in tracheidenwand De tracheiden hebben een functie in het watervervoer van de wortel naar de naalden en voor het geven van stevigheid. Op de plaatsen waar stippels aanwezig zijn is lateraal (naar de zijkant) transport van water en mineralen mogelijk via de primaire wand, maar niet in de rest van de tracheide waar een dikke secundaire wand aanwezig is.

8 Titel: Scanning electronen microscopie van dennenhout (dwars, radiaal en tangentiaal vlak) A dwars (groen gekleurd) B radiaal (roze gekleurd) C tangentiaal (geel gekleurd) 1 straal 2 jaargrens (blauw gekleurd) Radiaal De volgende dia is een lichtmicroscopische opname van een radiale doorsnede (B)

9 Titel: Lichtmicroscopische opname van een radiale doorsnede door het hout van een den 1 parenchymstralen met eiporen 2 harskanaal 3 tracheiden met hofstippels De volgende dia is een detailopname van een radiale doorsnede.

10 Titel: Detail van een radiale doorsnede door het hout van een den. 1 straal 2 straaltracheiden 3 parenchymstraal 4 tracheiden 5 hofstippels 6 eiporen 7 kleine stippels In deze radiale doorsnede zijn de poren in hofstippels en eiporen waardoorheen water en erin opgeloste mineralen vervoerd worden duidelijk zichtbaar. Ze volgende dia laat een detail van hofstippels ook in een radiale doorsnede zien.

11 Titel: Detail van een radiale doorsnede door tracheiden van dennenhout, met hofstippels. 1 straalparenchym met eipore 2 hofstippel in tracheide Het straal parenchym bevat levende cellen die zorgen voor (horizontaal) vervoer van voedingstoffen en water. Tracheiden zijn dode cellen voor (vertikaal) transport van water en daarin opgeloste mineralen. Stippels in de tracheide vormen een doorgang waardoor water en mineralen van de ene naar de andere cel kunnen vloeien.

12 Titel: Scanning electronen microscopie van dennenhout (dwars, radiaal en tangentiaal vlak) A dwars (groen gekleurd) B radiaal (roze gekleurd) C tangentiaal (geel gekleurd) 1 straal 2 jaargrens (blauw gekleurd) Tangentiaal De volgende dia is een lichtmicroscopische opname van een tangentiale doorsnede (C)

13 Titel: Lichtmicroscopische opname van een tangentiale doorsnede door het xyleem (= houttracheiden) van een den 1 tracheiden 2 straal 3 straal met harskanaal De volgende dia is een detailopname, ook in een tangentiale doorsnede.

14 Titel: Detail van een tangentiale doorsnede door het hout van een den. 1 tracheiden 2 straal 3 harskanaal Er wordt verondersteld dat hars bijdraagt aan de bescherming van de boom tegen aanvallen van insecten. Producten waarin hars verwwwerkt wordt zijn bepaalde medicijnen, kleurstoffen, en parfums. De volgende dia toont een detail van hofstippels in een vergelijkbare tangentiale doorsnede

15 Titel: Detail van een tangentiale doorsnede door tracheiden van dennenhout, met hofstippels. 1 hofstippel 2 tracheide De primaire celwand is ter hoogte van de stippels doorlaatbaar voor water en mineralen. De hofstippels vormen een verbinding tussen de tracheiden en gedragen zich als een ventiel wanneer er een drukverschil optreedt tussen twee tracheidelementen (bijvoorbeeld bij een verstopping of verwonding). Ga door naar een testvraag

16 Testvraag over structuren in dennenhout * Hoe worden de vlakken A, B en C in de scanning electronen microscopische opnamen genoemd? ( geeft straalparenchym weer) * Welke structuren worden in de lichtmicroscopische coupes weergegeven? Bekijk het antwoord in de volgende dia

17 Antwoord op de testvraag * A= tangentiaal, B = dwars of kops, C = radiaal * Structuren in de roodgekleurde lichtmicroscopische coupes (A= dwars, B = radiaal, C= tangentiaal): 1= tracheide, 2 =grote hofstippels, 3 =kleine hofstippels, 4 =straal met eiporen Dit was de laatste dia. Je kunt kiezen tussen stoppen, één dia teruggaan of naar het begin toe terugspringen